具有促进烫伤和急性创面愈合功能的水凝胶制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种具有促进烫伤和急性创面愈合功能的水凝胶制备方法及其应用，该方法将卵白蛋白溶于乙二胺四乙酸溶液中，持续搅拌得到反应溶液，搅拌过程中向反应溶液中逐滴滴加2

【技术实现步骤摘要】
具有促进烫伤和急性创面愈合功能的水凝胶制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及卵白蛋白水凝胶的制备方法，具体涉及一种具有促进烫伤和急性创面愈合功能的水凝胶制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]水凝胶材料具有类似于细胞外基质的结构、高亲水性、防粘黏等优点。传统的伤口敷料为干燥材质，易粘连伤口，无抗菌抗感染功能，不能够满足理想伤口敷料的标准。水凝胶因其特殊的性能成为现代伤口敷料的理想候选材料。
[0003]目前常见的水凝胶敷料以合成聚合物为主，需要额外负载抗生素类药品以达到抗炎抗感染的目的，这可能会导致生物安全性以及抗生素滥用的问题。与合成聚合物水凝胶相比，蛋白质基水凝胶具有出色的功能特性，如两亲性、生物相容性等，可以降低生物医学应用中的毒性风险。银离子具有强大的广谱抗菌性，降低由抗生素滥用导致的多重耐药细菌感染，同时，可以通过金属配位作用与蛋白质交联，形成坚固的水凝胶支架。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种具有促进烫伤和急性创面愈合功能的水凝胶制备方法，该方法能够简单、快速和高效的化学方法提升卵白蛋白的巯基化程度，通过配位作用使银离子与改性蛋白、明胶交联形成
‑
SAg，从而制备水凝胶材料，通过系统对凝胶化性能、银离子缓释效果、抑菌效果进行评价，大大提升水凝胶对急性创面和烫伤的愈合功能。
[0005]为实现上述目的，本专利技术所设计一种具有促进烫伤和急性创面愈合功能的水凝胶制备方法，包括以下步骤：
[0006]1)按重量份数比称取100份的卵白蛋白(OVA)和2～25份的2
‑
亚氨基硫烷盐酸盐，备用；
[0007]2)将卵白蛋白溶于乙二胺四乙酸溶液中，持续搅拌得到反应溶液，搅拌过程中向反应溶液中逐滴滴加2
‑
亚氨基硫烷盐酸盐，持续搅拌反应，得到均匀的改性OVA溶液，其中，所述乙二胺四乙酸溶液是由将乙二胺四乙酸(EDTA)溶于磷酸盐缓冲液(PBS)制备而成；
[0008]3)将改性OVA溶液透析纯化，最后真空冷冻干燥得到改性OVA粉末(即为巯基化卵白蛋白，简称tOVA)；
[0009]4)按重量份数比称取10～100份的改性OVA粉末(tOVA)、10～100份的巯基化明胶(tGel)和3～8份的硝酸银；
[0010]5)将改性OVA粉末和巯基化明胶分别溶于乙酸钠
‑
乙酸缓冲液中，恒温水浴搅拌过夜，分别得到tOVA前体溶液和tGel前体溶液；同时，将硝酸银溶于水中，得到硝酸银溶液；
[0011]6)将tOVA前体溶液和tGel前体溶液混合，搅拌均匀，得到tOVA/tGel混合溶液体系；向混合溶液体系中边搅拌边滴加硝酸银溶液，继续搅拌，得到预凝胶溶液，最后将预凝
胶溶液快速倒入模具中放置，即得到tOVA/tGel@Ag水凝胶。
[0012]进一步地，所述步骤1)中，卵白蛋白和2
‑
亚氨基硫烷盐酸盐重量份数分别为100份和4～20份。
[0013]再进一步地，所述步骤1)中，卵白蛋白和2
‑
亚氨基硫烷盐酸盐重量份数分别为100份和20份。
[0014]再进一步地，所述步骤2)中，乙二胺四乙酸溶液中，乙二胺四乙酸浓度为3mmol/L～10mmol/L。
[0015]再进一步地，所述步骤2)中，搅拌条件为：
[0016]温度为4℃，转速为100rpm，总搅拌时间为6h。
[0017]再进一步地，所述步骤3)中，透析纯化时间为2～3d。
[0018]再进一步地，所述步骤4)中，改性OVA粉末、巯基化明胶和硝酸银的重量份数分别为30～70份、30～70份和5.1份。
[0019]再进一步地，所述改性OVA粉末、巯基化明胶和硝酸银的重量份数分别为30份、70份和5.1份。
[0020]再进一步地，所述改性OVA粉末、巯基化明胶和硝酸银的重量份数分别为50份、50份和5.1份。
[0021]再进一步地，所述步骤5)中，乙酸钠
‑
乙酸缓冲液的pH值为5.0
‑
7.0；
[0022]改性OVA粉末溶于乙酸钠
‑
乙酸缓冲液时，恒温水浴温度为4℃；
[0023]巯基化明胶tGel分别溶于乙酸钠
‑
乙酸缓冲液时，恒温水浴温度为40～45℃。
[0024]本专利技术还提供了一种上述的方法制备的水凝胶在制备组织工程材料中的应用，所述组织工程材料为医用伤口敷料或细胞支架(该组织工程材料具有促进烫伤和急性创面愈合功能)。
[0025]本专利技术的有益效果：
[0026]本专利技术引入生物相容性高、吸水能力优异的天然生物材料卵白蛋白质和明胶为主体材料，通过巯基化反应提高卵白蛋白和明胶的游离巯基含量。巯基与Ag
+
通过配位作用构建稳固交联的三维网络；并将功能硝酸银均匀分散在支架中，在低温条件下快速成胶。功能Ag
+
能有效缓解抑制病原微生物，并控制伤口的氧化应激微环境。同时，交联的天然蛋白质具有良好的凝胶性能，具有较高的机械强度与粘附强度，能提供自愈合性。可模拟组织细胞基质中的蛋白成分构建仿生组织工程多孔支架，能够有效促进损伤后组织的再生与重建。本专利技术的组织粘附水凝胶，原料廉价易得，制作简单且周期短，愈合条件简单、愈合效果好，在用于创面时可直接使用。
附图说明
[0027]图1为OVA和改性OVA的紫外吸收光谱图(A)和游离巯基含量图(B)；
[0028]图中，control代表未改性的天然OVA，1代表改性OVA粉末1，2代表改性OVA粉末2，3代表改性OVA粉末3；
[0029]图2为实施例2～4和对比例1～2制备的水凝胶的对比照片；
[0030]图中，A为水凝胶O10的照片、B为水凝胶O7G3的照片、C为水凝胶O5G5的照片、D为水凝胶O3G7的照片、E为水凝胶G10的照片；
[0031]图3为实施例2～4和对比例1～2制备的水凝胶的扫描电镜图；
[0032]图中，A为水凝胶O10、B为水凝胶O7G3、C为水凝胶O5G5、D为水凝胶O3G7、E为水凝胶G10；
[0033]图4为不同水凝胶的T2弛豫曲线图(A)、T2弛豫时间图(B)和T2组分的峰面积图(C)；
[0034]图5为在37℃条件下，0
‑
7天内从水凝胶中释放银离子的累积释放曲线图；
[0035]图6为各组小鼠急性创面不同时间点的代表性照片；
[0036]图中，Control为空白对照、YIFU为市售凝胶、O5G5和O3G7为5:5和3:7的水凝胶，比例尺：2mm；
[0037]图7为水凝胶促进小鼠烫伤伤口愈合情况图(第0、3、7、14天)；
[0038]图中，MEBO为市售烫伤膏、Control为空白对照、O3G7为3:7的水凝胶，比例尺：2mm；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有促进烫伤和急性创面愈合功能的水凝胶制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)按重量份数比称取100份的卵白蛋白和2～25份的2
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亚氨基硫烷盐酸盐，备用；2)将卵白蛋白溶于乙二胺四乙酸溶液中，持续搅拌得到反应溶液，搅拌过程中向反应溶液中逐滴滴加2
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亚氨基硫烷盐酸盐，持续搅拌反应，得到均匀的改性OVA溶液，其中，所述乙二胺四乙酸溶液是由将乙二胺四乙酸溶于磷酸盐缓冲液制备而成；3)将改性OVA溶液透析纯化，最后真空冷冻干燥得到改性OVA粉末；4)按重量份数比称取10～100份的改性OVA粉末、10～100份的巯基化明胶和3～8份的硝酸银；5)将改性OVA粉末和巯基化明胶分别溶于乙酸钠
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乙酸缓冲液中，恒温水浴搅拌过夜，分别得到tOVA前体溶液和tGel前体溶液；同时，将硝酸银溶于水中，得到硝酸银溶液；6)将tOVA前体溶液和tGel前体溶液混合，搅拌均匀，得到tOVA/tGel混合溶液体系；向混合溶液体系中边搅拌边滴加硝酸银溶液，继续搅拌，得到预凝胶溶液，最后将预凝胶溶液快速倒入模具中放置，即得到tOVA/tGel@Ag水凝胶。2.根据权利要求1所述具有促进烫伤和急性创面愈合功能的水凝胶制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，卵白蛋白和2
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亚氨基硫烷盐酸盐重量份数分别为100份和4～20份。3.根据权利要求2所述具有促进烫伤和急性创面愈合功能的水凝胶制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，卵白蛋白和2
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亚氨基硫烷盐酸盐重量份数分别为100份...

【专利技术属性】
技术研发人员：付星，陈悦，邱宁，吕继冉，吕艾春，姚炎，梁传祥，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：